学术沙龙（2021年10月28日16:30）：在磁性拓扑绝缘体中设计Robust量子态

报告简介：磁性拓扑绝缘体同时具有能带拓扑性和长程磁序，能够实现各种奇异的量子态，如量子反常霍尔效应和轴子绝缘体，因此在下一代新型多功能拓扑电子器件中有广泛的应用前景。但是，传统的理论方案在实现这些量子态时有各种各样的不足之处，如实现量子反常霍尔效应的临界温度非常低和出现轴子绝缘体的可取外磁场范围比较小。在本次报告中，我将系统地介绍我在磁性拓扑绝缘体中设计Robust量子态的第一性原理计算研究。通过合理组装新兴二维范德瓦尔斯磁性体系和三维拓扑绝缘体异质结，提出了较高温度量子反常霍尔效应和简单易行轴子绝缘体相的理论方案：（1）发现新兴的二维范德瓦尔斯铁磁体系CrI3单层能磁化拓扑表面态，在CrI3/Bi2Se3/CrI3异质结中预言了具有较高温度的量子反常霍尔效应，给出了在类似体系中确定陈数的普适规则；（2）提出本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4中掺V可以把其层间反铁磁相互作用调控成层间铁磁相互作用，并阐明该调控非常有利于在(Mn,V)Bi2Te4超薄膜中实现强鲁棒性的量子反常霍尔效应；（3）提出在铁磁绝缘体/三维拓扑绝缘体/反铁磁绝缘体中实现轴子绝缘体态，并给出了实现该理论方案的实际体系MnBi2Se4/Bi2Se3/Mn2Bi2Se5；（4）提出在铁磁绝缘体/三维拓扑绝缘体/铁磁绝缘体异质结中实现由平行磁化导致的轴子绝缘体态，并发现CrI3/Bi2Se3/MnBi2Se4 能实现该理论方案。最后，简单介绍磁性拓扑绝缘体第一性原理计算研究的前景。

报告人简介：侯玉升，beat365中国唯一官方网站“百人计划”副教授。2011年9月进入复旦大学物理系，师从计算凝聚态物理学家龚新高院士攻读理论物理博士学位，从事过渡金属氧化物磁性的第一性原理计算研究。2016年9月至2020年10月在美国加利福尼亚大学尔湾分校从事博士后研究，合作导师为计算凝聚态物理国际知名专家Wu, Ruqian教授。2020年11月加入beat365中国唯一官方网站，是beat365中国唯一官方网站中子科学与技术中心固定研究人员。主要研究方向是计算凝聚态物理，近年的工作涉及磁性拓扑绝缘体和二维磁性研究等，相关成果发表在Nature, Science Advances, Nature Communications, Nano Letters, Phys. Rev. B，AdvancedFunctional Materials等国际一流学术期刊上。

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